X射線熒光光譜儀(XRF)是一種基于X射線激發物質產生特征熒光的分析儀器,通過測量熒光波長和強度實現元素的定性與定量分析。其核心原理是:高能X射線轟擊樣品時,原子內層電子被擊出形成空穴,外層電子躍遷填補時釋放特征X射線熒光,不同元素的熒光波長具有唯1性,構成元素分析的“指紋”特征。
該儀器具有非破壞性、快速多元素分析的優勢。檢測范圍覆蓋原子序數11(鈉)至92(鈾)的元素,含量檢測下限達ppb級,可分析固體、粉末、液體及薄膜樣品。例如,在環境監測中,可快速檢測土壤、水體中的重金屬污染;在材料科學領域,能精準測定鋼鐵、陶瓷、電子元件的成分;在考古與藝術品鑒定中,通過分析油畫、壁畫的元素組成,揭示創作年代與工藝特征。
1、溫濕度控制
溫度要求:對環境溫度較為敏感,一般要求實驗室溫度保持在18-25℃之間。溫度過高或過低可能導致儀器部件的熱脹冷縮,影響測量精度。例如,在高溫環境下,光學元件的折射率和尺寸可能會發生變化,導致X射線的聚焦和傳輸出現偏差;而低溫環境可能會使某些電子元件的性能下降,影響信號的穩定性。
濕度要求:相對濕度應控制在40%-60%。高濕度環境可能會使儀器內部受潮,引發電氣故障,還可能導致樣品表面吸附水分,影響測試結果。可以使用除濕機或空調的除濕功能來調節濕度。
2、清潔無塵環境
清潔工作區:保持儀器周圍的工作臺和地面清潔,避免灰塵積聚。因為灰塵可能會被吸入儀器內部,污染光學元件和探測器,影響X射線的傳輸和檢測。定期用干凈柔軟的濕布擦拭工作臺和地面,注意不要讓液體流入儀器內部。
空氣凈化:如果實驗室空氣質量較差,含有較多粉塵、煙霧或化學污染物,建議安裝空氣凈化設備。這些污染物可能會附著在樣品表面,干擾測量,或者對儀器的電子元件和光學系統造成損害。
3、防震措施
穩定放置儀器:將X射線熒光光譜儀放置在堅固、平穩的工作臺上,避免儀器受到震動。震動可能會導致X射線管、探測器等精密部件的位置發生微小偏移,從而影響測量的準確性。可以使用減震墊或減震臺來進一步減少震動的影響。
遠離振動源:確保儀器周圍沒有大型振動設備,如離心機、空壓機等。如果無法避免,應采取有效的隔離措施,如挖防震溝或使用隔音材料將儀器與振動源隔開。
